零電壓反激式開關(guān)電源芯片IRIS4015原理及設(shè)計(jì)要點(diǎn)
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目前單片開關(guān)穩(wěn)壓電源有多種多樣，如TOP-switch、Tiny-switch、Cool-set等，這些單片開關(guān)穩(wěn)壓電源均工作在硬開關(guān)狀態(tài)，開關(guān)損耗和EMI較大。為克服硬開關(guān)的缺點(diǎn)可用軟開關(guān)工作方式。在反激式開關(guān)電源中以無損耗緩沖電路和準(zhǔn)諧振工作方式最為簡單，而且準(zhǔn)諧振工作方式可以實(shí)現(xiàn)零電壓的開通和關(guān)斷，在各種準(zhǔn)諧振的解決方案中IRIS4015是一種很好的方案。
2. IS4015工作原理分析
IRIS4015是單片準(zhǔn)諧振式反激式開關(guān)電源中MOSFET和控制IC的集成，如圖1,有五個(gè)功能引腳:源極(S)、漏極(D)、控制IC的接地端(GND)、電源(Vcc)、過電流和電壓反饋輸入端（OCP/FB）。
IRIS4015可以工作在準(zhǔn)諧振模式下，該模式下頻率可變，在輕載和高電源電壓下達(dá)最大。IRIS4015具有各種保護(hù)電路如：溫度補(bǔ)償?shù)闹饌€(gè)脈沖過電流保護(hù)（OCP）、過電壓鎖定保護(hù)（OVP）、熱關(guān)閉電路（TSD）；啟動(dòng)電流最大不超過100uA，有源低通濾波器可使輕載時(shí)穩(wěn)定度提高；內(nèi)置溫度補(bǔ)償基準(zhǔn)電壓；具有可調(diào)門驅(qū)動(dòng)；并且可以通過外部元件調(diào)整開關(guān)速度用于EMI控制。
2.1 IRIS4015工作原理
IRIS4015的啟動(dòng)工作方式UC3842相似，不再贅述。注意：啟動(dòng)電阻Rs和啟動(dòng)電容C2的取值范圍如下：
C2：22μF — 100μF
Rs：47KΩ — 68KΩ （輸入電壓110伏）,82KΩ — 150KΩ （輸入電壓220伏）
反饋和控制電路工作,振蕩器和限流控制方式。
振蕩器利用IC中C2的充放電產(chǎn)生脈沖信號確定MOSFET的關(guān)斷時(shí)間，如圖2，這是IC在沒有電壓控制反饋時(shí)，振蕩器的工作過程。當(dāng)MOSFET導(dǎo)通時(shí)，內(nèi)置C1被充電到約5.6V，漏極電流ID流過R5產(chǎn)生壓降VR5（其波形為ID的鋸齒波），VR5被反饋到OCP/FB端來控制初級電流（初級電感電流控制方式），當(dāng)OCP/FB端電壓達(dá)到門限電壓Vth（1）（0.73V）時(shí)，比較器1改變狀態(tài)，振蕩器輸出關(guān)斷信號，MOSFET關(guān)斷。
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